涡轮流量计的结构及工作原理

涡轮流量计是一种流体测量装置，涡轮流量计结构示意图如图 2-1 所示，主要由壳体、整流器、叶轮、机芯舱体、磁性联轴器、机械计数器及齿轮变速器等构成[39]。

涡轮流量计是一种速度式流量仪表，它以动量守恒原理为基础。流体冲击叶轮，使叶轮旋转，叶轮的旋转速度随流量的变化而变化，根据叶轮转速求出流量值。当被测流体通过涡轮流量计时，流体通过整流器后冲击叶轮叶片，由于叶轮叶片与流体流向之间有一倾斜角，流体的冲击力对叶轮产生转动力矩，使叶轮克服机械摩擦阻力矩和流体阻力矩而转动，其旋转速度与被测流体体积流量近似成比例。

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通过涡轮流量计的流体体积的测量是基于叶轮的旋转数得到的，主要是运用磁电转换装置或者机械输出装置将叶轮旋转数转化成电脉冲，送入涡轮流量计的二次仪表进行计算和显示，由单位时间电脉冲数和累计电脉冲数反映出被测流体介质的瞬时流量和累计流量[40]。

在某一特定流量和流体粘度范围内，涡轮流量计输出的信号脉冲频率 f 与所通过涡轮流量计的被测流体介质的体积流量vq 成正比，如式（2-1）所示，即：

f=Kqv                           (2-1)

式中 K 为涡轮流量计的仪表系数，单位为 1/L 或 1/m3，仪表系数通常由实验测得。通过式（2-1）的转化，可以得出求解涡轮流量计体积流量的计算公式，如式（2-2）和式（2-3）所示，即：

式中 V 为体积流量，单位为 m3；N 为信号脉冲数。